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杠杆的平衡条件
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即 F₁×l₁ = F₂×l₂
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。通过实验可以探究杠杆平衡时各力与力臂之间的关系。
结论 阿基米德杠杆原理
实验结果表明,要使杠杆平衡,需要满足:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即 F₁·l₁ = F₂·l₂。这就是阿基米德发现的杠杆原理。
例题 测量大象的质量
动物园老师用12m槽钢作为杠杆,吊钩固定在槽钢中点O。水平静止时弹簧测力计示数F₁=200N,l₁=6m,l₂=4cm=0.04m。
根据F₁l₁=F₂l₂:
F₂=200×6/0.04=3×10⁴ N
大象质量 m=F₂/g=3×10⁴/10=3×10³ kg=3t
1. 杠杆的平衡条件是?
正确!杠杆平衡条件:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即 F₁l₁ = F₂l₂。
不对~ 杠杆平衡条件是 F₁×l₁ = F₂×l₂,力和力臂的乘积相等。
2. 下列属于省力杠杆的是?
正确!撬棒的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。船桨和筷子是费力杠杆,天平是等臂杠杆。
不对~ 撇棒的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。船桨和筷子是费力杠杆。
3. 用弹簧测力计和杠杆测大象质量时,应使什么关系?
正确!测很重的物体时,应使弹簧测力计的力臂远大于被测物体的力臂,这样用很小的力就能平衡很大的力。
不对~ 测重物时,弹簧测力计力臂要远大于被测物力臂,才能用小力测大力。
4. 费力杠杆的特点是?
正确!费力杠杆动力臂小于阻力臂,费力但省距离,如船桨、镊子。
不对~ 费力杠杆是动力臂小于阻力臂,费力但省距离。